BRCA2突变mCRPC患者PARP抑制剂及铂类耐药，尸检多部位基因检测大揭秘

恢复BRCA基因野生型功能的回复突变已被描述为BRCA相关癌症中聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）抑制剂治疗耐药的关键机制。本文报道了一例胚系 BRCA2 突变转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）患者对 PARP 抑制剂产生获得性耐药。在基线、进展后和死后对游离 DNA（cfDNA）和组织进行广泛的基因检测，10 个部位共检出 10 个不同的 BRCA2 回复突变。虽然几个回复突变仅在特定部位检出，但9/10的肿瘤至少包含一个突变，提示在PARP抑制剂治疗压力下，强大的回复突变克隆选择。不同肿瘤部位的cfDNA脱落存在差异，强调了cfDNA监测PARPi耐药的潜在缺点。本病例描述了前列腺癌在PARP抑制剂选择性压力下具有时间和空间异质性的基因图谱，并揭示了当前回复突变检测策略的局限性。

 背 景 

针对DNA损伤反应（DDR）缺陷患者开发利用合成致死的靶向疗法代表了晚期实体瘤治疗的重要新范式。聚（ADP-核糖）聚合酶抑制剂（PARPi）是临床上最先进的例证，已获得监管局批准用于携带有害胚系和/或体细胞 BRCA1/2 突变的卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌和转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）患者和其他特定患者。BRCA1 和 BRCA2 蛋白是有效同源重组（HR）所必需的，其功能丧失导致对 PARP 介导的单链 DNA 修复的依赖性。PARP 抑制剂在携带 BRCA1/2 突变的特定疾病类型患者中显示出临床益处。

恢复BRCA野生型功能的突变（回复突变）已被描述为PARP抑制剂和铂类药物的耐药机制。这些突变通过恢复突变BRCA基因的开放阅读框或切除有害突变促进治疗耐药，从而重新建立细胞执行HR的能力。

鉴于获取活检样本的复杂性和空间异质性疾病的可能性，游离 DNA（cfDNA）下一代测序（NGS）是实用的回复突变检测策略。尽管这种方法有明显的优点，但关于cfDNA在检测BRCA回复突变和为治疗决策提供信息方面的效用，仍不清楚。最近的研究表明，cfDNA监测可能有助于早期发现BRCA回复突变，与单部位组织活检相比，或许是更好的BRCA回复突变检测手段。本文报道了一例接受 PARPi 治疗的胚系 BRCA2 突变前列腺癌病例。本病例描述了 mCRPC 在 PARPi 和铂类化疗的选择性压力下具有时间和空间异质性的基因图谱，展现了治疗耐药的复杂性，揭示了当前回复突变检测策略的局限性。

病 例

一名 56 岁男性，携带胚系 BRCA2 突变（S1982Rfs*22，外显子 11），前列腺特异性抗原（PSA）为 32 ng/ml，随后被诊断为 Gleason 9（5 + 4）前列腺腺癌伴骨和淋巴结转移。接受了8个月的雄激素剥夺疗法（ADT，亮丙瑞林）以及醋酸阿比特龙和泼尼松治疗，随后进行了根治性前列腺切除术和腹膜后淋巴结清扫术，3/9 枚淋巴结检测到癌症（AJCC 分期 pT3bN1，Gleason 8（4 + 4））。在一段时间检测不到 PSA 后，发现生化复发。接受了 12 个月的 ADT 随后非甾体抗雄激素药物恩扎卢胺治疗，取得临床获益，直到 F-氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层扫描（FDG-PET）扫描显示新的盆腔软组织肿块以及骨性肋骨和脊柱病变生长，促使活检，停止治疗。

在获得书面知情同意后，通过 IRB 批准的方案开始 PARPi 联合治疗。实现肿瘤缩小，长期疾病稳定（根据RECIST v1.1）。PSA 在治疗过程中从 2 ng/ml 缓慢上升到 10 ng/ml，癌胚抗原（CEA）在治疗4个月后从 36 ng/ml 下降到 11 ng/ml。治疗6个月后，出现临床疾病进展。使用 MSK-ACCESS（一种超高覆盖率的 NGS panel，涵盖 129 个癌症相关基因的外显子，包括 BRCA2 所有外显子） 进行 cfDNA 测序，与基线 cfDNA 相比，未发现任何耐药机制。患者接受了2个月的每3周一次卡铂治疗，最初治疗期间扫描显示疾病稳定，随后肝脏、骨盆、淋巴结和骨快速进展。经卡铂治疗 PSA 下降，但 CEA 水平上升（图1）。前列腺特异性膜抗原（PSMA）PET 扫描显示 PSMA 在骨、淋巴结和骨盆转移灶中高表达，在肝转移灶中没有表达。肝活检显示低分化腺癌，PSA 阴性但符合前列腺原发。使用 MSK-IMPACT（一种基于杂交捕获的 NGS panel，覆盖 468 个癌症相关基因的所有外显子）进行 NGS，显示获得性 BRCA2 基因内外显子 11 缺失，预计其切除胚系突变，恢复 BRCA2 阅读框，重建功能蛋白。

图1

患者接受了2个月的卡铂和多西他赛治疗，疾病进展迅速，导致死亡。家人同意了尸检研究和未来发表。收集组织和 cfDNA 样本，包括 19 个来自肋骨、骨盆、椎骨、肝脏、淋巴结病变的样本和骨骼肌作为匹配的正常样本，其中 11 个样本被送去进行基因检测（图2a）。

图2

为了进一步阐明PARP联合治疗的耐药机制，对PARPi前后和死后cfDNA和组织进行广泛的基因检测。使用 MSK-ACCESS 对基线和 PARPi 治疗进展时收集的 cfDNA 进行测序，平均深度 >20000X。对尸检时收集的 cfDNA 样本进行全外显子组测序（WES），平均深度为 290X。该样本计算出的肿瘤分数为 0.5732。对多个转移部位进行 WES。

对 11 个转移性疾病部位的基因检测显示了广泛的肿瘤内异质性，10 个部位共检出 10 个不同的 BRCA2 回复突变（图2a）。预计尸检样本检出的这 10 个回复突变通过恢复开放阅读框（7 个突变）或切除胚系突变（3 个突变）重建 BRCA2 功能。用 MSK-ACCESS 测序的 PARPi 后 cfDNA 样本未检出这些回复突变，死后 cfDNA WES 样本仅检出这 10 个回复突变中的 2 个。在10个样本中，只有5个检出了死前发现的基因内缺失。6个回复突变仅有一个转移部位检出。没有突变在所有样本中均存在。

 讨 论 

PARP 抑制剂已成为 BRCA1/2 突变卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌和 mCRPC 患者的标准治疗，依据的是几项高质量的临床试验表明在这些人群的疗效。不幸的是，原发性和获得性耐药最终会限制临床获益。回复突变在少数获得性 PARPi 耐药患者中已有报道。本文报道了一例 BRCA2 突变前列腺癌患者，对PARPi 联合治疗产生获得性耐药，进行广泛的基因检测，发现为多个 BRCA2 回复突变介导。

本PARPi获得性耐药BRCA突变mCRPC病例中，对尸检和纵向临床样本进行了检测，是目前最广泛的，显著表明了空间异质性和趋同进化。基因检测揭示了 10 个部位 10 个独特的 BRCA2 回复突变。虽然一些回复突变仅在特定部位检出，但9/10的肿瘤至少包含一个突变，提示在PARP抑制剂治疗压力下，强大的回复突变克隆选择。

本病例中，对来自多个时间点的肿瘤和液体活检样本进行了广泛的检测，为单部位活检或cfDNA作为回复突变全面检测方法的局限性提供了新的信息。死前肝活检未捕获该患者存在的全部空间异质性突变。此外，PARPi 后和死后收集的 cfDNA 未检出大多数 BRCA2 回复突变，提示不同解剖部位的差异化脱落。尸检时存在的胚系和克隆性体细胞突变（BRCA2胚系、FOXA1、PTEN和AR体细胞）在死后收集的cfDNA中检测到，但仅检测到13%（2/15）的空间异质性突变。最近的研究表明，与单部位组织活检相比，cfDNA 提供更全面的空间和时间异质性总结，然而，cfDNA 在识别非躯干突变方面可能存在局限，特别是突变仅限于单个病灶的情况。

血浆检测的假阴性可能由多种因素造成，最常见的是低循环肿瘤分数和测序灵敏度。较短的cfDNA半衰期和不同部位肿瘤脱落存在差异也是可能的原因。本病例中，PARPi 后 cfDNA 样本质量良好，测序深度为 20000X，提示这些结果可以外推到商业化 cfDNA 检测和常规临床治疗。此外，观察到克隆性 FOXA1 突变的 VAF 为 26.6%，表明循环肿瘤 DNA 比例高。值得注意的是，死后cfDNA样本使用WES进行测序，因此对BRCA2的测序深度低于使用MSK-ACCESS测序的PARPi后样本。WES cfDNA 样本较低的灵敏度可能导致死后样本未检测到回复突变。这反映了常见的测序广度和深度之间的权衡，强调了选择与临床问题一致的方法的重要性。例如，如果以鉴定亚克隆靶内耐药为目标，最好采用更有限但灵敏的检测方法，而WES可能提供更完整的基因图谱。本病例中，不同肿瘤部位cfDNA脱落的差异以及识别空间异质性突变所需的较高检测灵敏度强调了cfDNA监测PARPi耐药的潜在缺点。先前的研究表明cfDNA可能是这种临床环境中回复突变监测的可靠方法，这对此提出了挑战。

BRCA回复突变的发生频率仍不明确。最近的一项荟萃分析估计，在所有癌症类型中，PARP 抑制剂或铂类药物治疗后 BRCA2 回复突变的发生率为 30.7%。然而，许多研究使用 cfDNA 作为回复突变的检测方法，由于 cfDNA 在检测非躯干突变、缺失和更复杂的基因变异方面的局限性，可能会低估真实发生率。

识别BRCA回复突变具有临床重要性，原因如下。除了预测对 PARP 抑制剂的耐药性外，是否存在回复突变可能有助于为化疗的选择提供信息。本研究中的患者在对 PARP 抑制产生获得性耐药后，从铂类化疗中获得的临床益处微乎其微，这支持在存在 BRCA 回复突变的情况下，PARP 抑制剂与铂类疗法之间的交叉耐药。尽管一个或多个回复突变可能是在铂类治疗期间出现的，但经卡铂治疗后快速进展提示，回复突变可能在 PARPi 选择性压力下预先存在，尽管 PARPi 后 cfDNA 未检测到任何回复突变。需要进一步研究mCRPC中BRCA回复突变作为铂耐药机制的发生频率。在对 PARP 抑制剂产生获得性耐药时进行重复活检和/或 cfDNA 采集可能为未来的治疗提供信息，阴性 cfDNA 结果应谨慎解释。回复突变的存在对临床决策有用，而未检出回复突变并不排除其存在的可能性，在这种情况下，重复 cfDNA 检测、组织检测和临床线索可能会有所帮助。

总之，这些数据表明，在BRCA突变肿瘤中，PARP抑制剂对BRCA回复突变施加强大的选择性压力，BRCA2突变前列腺癌患者的广泛趋同进化证明了这一点。识别这些耐药机制可能有助于指导治疗决策。本病例还表明，cfDNA可能无法适当地揭示BRCA回复突变，这种现象在现有文献中可能被低估了。

参考文献：

Walmsley CS, Jonsson P, Cheng ML, McBride S, Kaeser C, Vargas HA, Laudone V, Taylor BS, Kappagantula R, Baez P, Richards AL, Noronha AM, Perera D, Berger M, Solit DB, Iacobuzio-Donahue CA, Scher HI, Donoghue MTA, Abida W, Schram AM. Convergent evolution of BRCA2 reversion mutations under therapeutic pressure by PARP inhibition and platinum chemotherapy. NPJ Precis Oncol. 2024 Feb 14;8(1):34. doi: 10.1038/s41698-024-00526-9. PMID: 38355834; PMCID: PMC10866935.